新能源技術的快速發(fā)展,對能量轉(zhuǎn)換、存儲器件的要求日趨加深。傳統(tǒng)石墨類材料由于炭層間距有限,無法滿足鈉離子電池負極材料所需。作為無定形炭,硬炭結構的無序性和較大的層間距為鈉離子的儲存提供更多的活性位點和插層取向,結構的特殊性使得硬炭在鋰/鈉離子電池負極材料研究中備受關注。瀝青是炭材料的優(yōu)質(zhì)前體,石油瀝青和煤瀝青是原油和煤加工過程中的附屬產(chǎn)物,兩者均具有較好的化學反應活性。采用軟炭炭源制備硬炭,瀝青的預處理工藝十分重要,氧化穩(wěn)定化處理通過改變原料瀝青的初級結構進而影響瀝青的最終炭化行為。本文以兩種不同組成結構的瀝青為原料,通過氧化穩(wěn)定化處理及高溫炭化制備了硬炭材料,研究了不同氧化溫度（150³50 ^oC）對瀝青的微觀結構、組成的影響以及炭化終溫對硬炭結構、組成的影響,并對比了兩種瀝青在氧化穩(wěn)定化和炭化階段結構演變和電化學儲鈉行為的差異。氧化穩(wěn)定化處理引入C=O含氧官能團,其中350 ^oC氧化的石油瀝青（o-P-350）氧含量為27.42%,350 ^oC氧化的煤瀝青（o-C-350）氧含量為15.68%。... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻綜述
    1.1 石油瀝青組成、結構及應用
        1.1.1 石油瀝青的組成與結構
        1.1.2 石油瀝青的應用
    1.2 煤瀝青組成、結構及應用
        1.2.1 煤瀝青的組成與結構
        1.2.2 煤瀝青的應用
    1.3 硬炭材料概述
        1.3.1 硬炭材料的來源及相關研究
        1.3.2 硬炭材料的儲鈉機理
    1.4 氧化穩(wěn)定化對瀝青的結構的影響
    1.5 鋰/鈉離子電池概述
        1.5.1 鋰/鈉離子電池發(fā)展概況
        1.5.2 鋰/鈉離子電池工作機理
        1.5.3 鋰/鈉離子電池正極材料
        1.5.4 鋰/鈉離子電池負極材料
    1.6 論文選題依據(jù)及研究內(nèi)容
2 實驗部分
    2.1 實驗原料、設備以及表征儀器
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗設備
        2.1.3 實驗表征和分析儀器
    2.2 材料制備
        2.2.1 石油瀝青/煤瀝青基硬炭材料的制備
        2.2.2 硅/炭負極材料的制備
    2.3 Li/Na半電池的組裝
        2.3.1 工作電極的制備
        2.3.2 Li/Na半電池的組裝
    2.4 Li/Na半電池電化學性能測試分析
        2.4.1 恒電流充放電性能測試
        2.4.2 循環(huán)伏安測試
        2.4.3 交流阻抗測試
3 兩種瀝青基硬炭材料的結構、組成與儲鈉性能
    3.1 氧化穩(wěn)定化對兩種瀝青形貌、微觀結構與組成的影響
    3.2 炭化終溫對兩種瀝青基硬炭的形態(tài)、微晶結構與組成的影響
    3.3 兩種瀝青基硬炭電極的電化學性能
    3.4 本章小結
4 硅/炭復合材料的結構、組成及儲鋰性能
    4.1 硅/炭復合材料的結構表征
    4.2 硅/炭復合材料的電化學性能
    4.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國新能源汽車供應鏈及核心企業(yè)分析[J]. 王延臣,劉玲.  山東工業(yè)技術. 2019(09)
[2]對孤島及單家寺瀝青中瀝青質(zhì)的 X-射線衍射研究[J]. 張艷芳,梁文杰,劉晨光.  石油學報(石油加工). 1989(03)

博士論文
[1]鋰離子電池多孔硅基負極材料的研究[D]. 王明珊.北京科技大學 2015



本文編號：3621925